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電話、IPAD、手機(jī)等等被人們完全依賴的產(chǎn)品，隨著數(shù)字化時(shí)代的發(fā)展，植入人們生活的同時(shí)，也精確折射出了人類掌握和使用頻譜的能力。從電報(bào)到5G通訊，實(shí)際上就是一個(gè)關(guān)于如何更有效率利用頻譜的故事……

有這樣一個(gè)團(tuán)隊(duì)，十年磨一劍，穩(wěn)扎穩(wěn)打，將太赫茲測(cè)試頻率發(fā)展到500GHz，研制的4種儀器和3種測(cè)試系統(tǒng)，全部覆蓋了50GHz~500GHz頻率范圍，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第41研究所成為世界上唯一能夠提供成套測(cè)試解決方案的供應(yīng)商。在“毫米波與太赫茲測(cè)量系統(tǒng)”項(xiàng)目第一完成人、中國(guó)電子科技集團(tuán)公司測(cè)試儀器首席科學(xué)家年夫順的帶領(lǐng)下，該課題取得了“2018年度國(guó)家進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)”的不菲成績(jī)。

那么，究竟什么是太赫茲波呢？

太赫茲波又稱遠(yuǎn)紅外波，曾被評(píng)為“改變未來(lái)世界的十大技術(shù)”之一，它是電磁波段中最后一段未被人類充分認(rèn)識(shí)和應(yīng)用波段。由于頻率高、脈沖短、穿透性強(qiáng)，且能量很小，對(duì)物質(zhì)與人體的破壞較小，所以與X射線相比，太赫茲成像技術(shù)和波譜技術(shù)更具優(yōu)勢(shì)，在空間探測(cè)、醫(yī)學(xué)成像、安全檢查、寬帶通信等方面具有廣闊的前景。

2006年，剛剛從事太赫茲測(cè)試技術(shù)研究時(shí)，年夫順帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)把太赫茲技術(shù)研究常用的4種測(cè)試儀器和3種測(cè)試系統(tǒng)作為研制重點(diǎn)，并且提出了測(cè)試頻率從50GHz開(kāi)始，向更高頻率逐步整體推進(jìn)的發(fā)展思路。

十年如一日，創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)穩(wěn)扎穩(wěn)打，逐步提高測(cè)試頻率。團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了太赫茲核心芯片研究，解決了太赫茲器件問(wèn)題，研制了50GHz~500GHz四種測(cè)量?jī)x器和三種測(cè)量系統(tǒng)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，實(shí)現(xiàn)了核心器件、部件、儀器到測(cè)試系統(tǒng)全產(chǎn)業(yè)鏈自主可控。“經(jīng)過(guò)2017年和2018年的持續(xù)發(fā)展，目前測(cè)試頻率已經(jīng)可以到750GHz。”年夫順對(duì)記者說(shuō)。

儀器，是開(kāi)展毫米波與太赫茲測(cè)試技術(shù)發(fā)展的基本工具和手段。從事相關(guān)技術(shù)研究和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的高等院校、研究機(jī)構(gòu)以及相關(guān)企業(yè)，都離不開(kāi)測(cè)試儀器。年夫順表示，團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)研制了人體安檢設(shè)備的核心部件，先進(jìn)太赫茲?rùn)z測(cè)技術(shù)提升了國(guó)產(chǎn)人體安檢儀的檢測(cè)靈敏度，同時(shí)也滿足了空間通信、5G移動(dòng)通信毫米波天線等設(shè)備的測(cè)試需求。

然而，年夫順認(rèn)為，太赫茲技術(shù)尚處于發(fā)展階段，大多數(shù)仍處于關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和技術(shù)熟化的過(guò)程，離大范圍應(yīng)用還有較大差距。

他提出，對(duì)于太赫茲技術(shù)的未來(lái)應(yīng)用，應(yīng)理性分析，對(duì)于關(guān)系到國(guó)家重大命脈的應(yīng)用，可以不計(jì)成本，集中資金重點(diǎn)突破。對(duì)于太赫茲科學(xué)研究和工業(yè)應(yīng)用，則要注重市場(chǎng)分析，支持能夠工業(yè)化的太赫茲技術(shù)發(fā)展，把微波毫米波頻段已經(jīng)取得的成功經(jīng)驗(yàn)和研究成果，轉(zhuǎn)移到太赫茲波段，構(gòu)建小型化、低成本、物美價(jià)廉的太赫茲系統(tǒng)。

邊科研，邊宣傳，邊推廣應(yīng)用，到2016年底，毫米波與太赫茲測(cè)試系統(tǒng)已用于國(guó)家“核高基”和“寬帶移動(dòng)通信”等重大專項(xiàng)，“風(fēng)云”衛(wèi)星、空中和天基通訊平臺(tái)、成像雷達(dá)、新型人體安檢儀等重點(diǎn)項(xiàng)目，用戶超過(guò)200家，并遠(yuǎn)銷海外。

“一旦毫米波與太赫茲技術(shù)成熟，大面積推廣應(yīng)用，項(xiàng)目科研成果將走出實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入生產(chǎn)線，不僅可以促進(jìn)毫米波與太赫茲科學(xué)研究工作，而且還能夠支撐毫米波與太赫茲產(chǎn)業(yè)發(fā)展。”盡管研制難度很大，但在年夫順的帶領(lǐng)下，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新的步伐始終沒(méi)有停止，正以更高的激情、更飽滿的熱情，攀登更高的科技高峰，以實(shí)際行動(dòng)為太赫茲技術(shù)研究和工程應(yīng)用提供強(qiáng)有力支撐。

隨著現(xiàn)代電子信息技術(shù)快速發(fā)展，微波頻段電磁信號(hào)密度越來(lái)越高。我國(guó)雷達(dá)、通訊、安全檢測(cè)、無(wú)損探測(cè)、生物醫(yī)學(xué)、氣象遙感、空間探測(cè)等領(lǐng)域相繼采用了毫米波與太赫茲體制，激發(fā)了毫米波與太赫茲技術(shù)創(chuàng)造熱情，促進(jìn)了毫米波與太赫茲技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展。

年夫順指出，目前，750GHz測(cè)試儀器和測(cè)試系統(tǒng)已基本具備推廣應(yīng)用條件，即將投放市場(chǎng)，同時(shí)，團(tuán)隊(duì)正在開(kāi)展1.1THz測(cè)試儀器和測(cè)試系統(tǒng)研制工作。

“此次獲得國(guó)家獎(jiǎng)，是對(duì)我們十幾年工作的肯定，大大增強(qiáng)了我們的自信心，激勵(lì)我們向更高的目標(biāo)邁進(jìn)，更重要的是提高了國(guó)產(chǎn)儀器的知名度，提高了國(guó)內(nèi)廣大用戶使用國(guó)產(chǎn)儀器的信心，特別有利于國(guó)產(chǎn)儀器的進(jìn)一步推廣應(yīng)用，必將帶來(lái)更顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。”年夫順說(shuō)。